Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЗЕРКАЛЬНОТЕНЕВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий геHejjaTop зондирующих импульсов, подключенный к нему излучающий искатель, последовательно соединенные синхронизатор , второй выход которого подключен к генератору зондирующих импульсов , блок задержки, одновибратор .и схему совпадения, последовательно соединенные приемный искатель, усилитель , детектор и формирователь, выход которого подключен к второму входу схемы совпадения, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, он снабжен последовательно соединенными схемой запрета, прямой вход которой подключен к выходу одновибратора , а инвегсный - к выходу формирователя, RS -триггером, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, Т -триггером, схемой И и счетчиком, выходы разрядов которого предназначены для подключе-ния к регистратору, а выход переполнения соединен с входом Т -триггера и генератором, подключенным к второму входу схемы И.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ@(ИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 11 A

3(51) G 01 Н 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Н (21) 3535406 25-28 (22) 06. 01. 83 (46) .30.04.84. Бюл. У 16 (72) Г.А.Круг, В.Е.Лохматый, А.А,Марков и Н.Ю.Сыч (71) Научно-исследовательский институт мостов Ленинградского ордена

Ленина института инженеров железнодорожного транспорта им. акад.

В.Н.Образцова (53) 620. 179. 16(088.8) (56) 1. Гурвич А.К. Зеркально-теневой метод ультразвуковой дефектоскопии. М., "Машиностроение", 1970, с. 34. .2. Приборы для неразрушающегося контроля материалов и изделий, кн.2.

Справочник под ред. В.В.Клюева. И., "Машиностроение", 1976, с. 222-223 (прототип). (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЗЕРКАЛЬНОТЕНЕВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий генератор зондирующих импульсов, подключенный к нему излучающий искатель, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого подключен к генератору зондирующих импульсов, блок задержки, одновибратор .и схему совпадения, последовательно соединенные приемный искатель, усилитель, детектор и формирователь, выход которого подключен к второму входу схемы совпадения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, он снабжен последовательно соединенными схемой запрета, прямой вход которой подключен к выходу одновибратора, а инверсный — к выходу формирователя, R5 -триггером, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, Т -триггером, схемой И и счетчиком, выходы разрядов которого предназначены для подключе-. ния к регистратору, а выход переполнения соединен с входом 7 -триггера и генератором, подключенным. к второму входу схемы И.

1089511

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано прн контроле качества изделий с плоскопараллельными поверхностями, с целью обнаружения локальных дефектов.

Известен ультразвуковой: зеркально-теневой дефектоскоп, содержащий излучающий и приемный искатели, генератор зондирующих импульсов, синхро.10 низатор, усилитель и детектор (1 3.

Недостатком известного дефектоскопа является невозможность разделения полезных сигналов и сигналов помех.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп, содержащий генератор зондирующих импульсов, подключенный к нему излучаю- 20 щий искатель, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого подключен .к генератору зондирующих импульсов, блок задержки, одновибратор и схему совпадения, пос- 25 ледовательно соединенные приемный искатель; усилитель, детектор и формирователь, выход которого подключен к ворому входу схемы совпадения С23.

Недостаток известного дефектоско- 30 па — наличие ложных срабатываний при кратковременном нарушении акустического контакта между контролируемым изделием и излучающим и приемным искателями в процессе их сканирования.

Это приводит к перебраковке бездефектных изделий, что делает низкой производительность контроля, Цель изобретения — повышение достоверности и производительности контб роля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп, содержащий генератор зондирующих импульсов подклю» 45 чеаный к нему излучающий искатель, последовательно соединенные синхрони- . затор, второй выход которого подключен к генератору зондирующих импульсов, блок задержки, одновибратор и схему совпадения, последовательно соединенные приемный искатель, усилитель, детектор и формирователь, выход которого подключен к второму вхоДУ схемы совпадения, снабжен после-, 55 довательно соединенными схемой запрета, прямой вход которой подключен к выходу одновибратора, а инверсный— к выходу формирователя, RS -триггером, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, У -триггером, схемой И и счетчиком, выходы разрядов которого предназначены для подключения к регистратору, а выход переполнения соединен с входом 7— триггера и генератором, подключенным к второму входу схемы И.

На фиг. 1 представлена блок-схема ультразвукового зеркально-теневого дефектоскопа; на фнг. 2 — схема контроля, Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп содержит генератор 1, зондирующих импульсов, подключенный к нему излучающий искатель 2, последовательно соединенные синхронизатор

3, второй выход которого подключен к генератору 1 зондирующих импульсов, блок 4 задержки, одновибратор 5 и схему 6 совпадения, последовательно соединенные приемный искатель 7, усилитель 8, детектор 9 и формирователь

10, выход которого подключен к второму входу схемы 6 совпадения, последовательно соединенные схему 11 запрета, прямой вход которой подключен к выходу одновибратора 5, а инверсный— к выходу формирователя 10, RS -триггер

12, вход сброса которого подключен к выходу схемы 6 совпадения, Т -триггер 13, схему И 14 и счетчик 15, выходы разрядов которого предназначены для подключения .к.регистратору, а выход переполнения соединен с входом сброса T --триггера 13, и генератор

16, подключенный к второму входу схемы И 14.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Реализуемый в дефектоскопе зеркально-теневой метод с применением раз дельной схемы заключается в наклонном вводе ультразвуковых колебаний в контролируемый объект и в приеме отраженных от него противоположной по-. верхности донных импульсов. Излучающий и приемный искатели 2 и 7 установлены один от другого на расстоянии L таким образом, чтобы получить донный сигнал максимальной амплитуды, и имеют между собой жесткую механическую связь. При перемещении искательной системы по поверхности контролируемого объекта 17 и наличии в нем локального дефекта 18 ультразву/ ковой луч йоследовательно прерывается дефектом два раза: при нахождении дефекта вблизи приемного искателя з 10895 (под приемным искателем) прерывается луч, отраженный от противоположной поверхности объекта; при нахождении дефекта в непосредственной близости от излучающего искателя прерывается ультразвуковой луч, направленный от излучающего искателя к противоположной поверхности объекта (на фиг. 2 положение искателей для данного случая показано пунктирной линией). 10

Расстояние между двумя точками на поверхности объекта, соответствующими положению приемного искателя 7 нри ослаблении донного сигнала до определенного уровня, зависит от глуби-t5 ны Ъ расположения дефекта 18, от высоты Н контролируемого объекта 17, базы искателей 4 и равно

0= Е.(1 — ).

Для всех компактных дефектов, расположенных в изделии, это расстояние меньше базы искательной системы

t,((< ь) ..

Если ослабление донного сигнала вызвано локальным нарушением акустического контакта (например, из-за небольшой неровности на поверхности . объекта), то расстояние 3 равно базе искателей 0 = L .

Определив расстояние R на поверхности .контролируемого иэделия, определяют глубину расположения предлагаемого дефекта .и, сравнив ее с высотой объекта контроля, устанавливают, чем вызвано уменьшение донного сигнала: внутренним дефектом (В 4 ), отрывом искателей (= 4) или коррозией противоположной поверхности контролируемого объекта 17 (9 = О). 40

Перед началом работы триггера 12 и 13 а также счетчик 15 находятся в нулевом состоянии. При отсутствии дефектов и потерь акустического контакта эти состояния сохраняются.

По сигналам синхронизатора 3 генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает импульсы частотой следования, пропорциональной скорости относительного перемещения искателей

2, 7 и контролируемого объекта 17.

Сигналы синхронизатора 3 задерживаются в блоке 4 задержки и запускают одновибратор 5, формирующий стробирующий импульс, который поступает на схему 11 запрета и схему 6 совпадения. При появлении дефекта 18 прерывается отраженный .от противоположной поверхности контролируемого объекта 17 сигнал, который принимается приемным искателем 7. Усиленный в усилителе 8 и продетектированный детектором 9 сигнал поступает на формирователь 10. На выходе схемы 11 запрета появляется сигнал всякий раз, когда излучен зондирующий импульс, а отраженный сигнал в ожидаемый момент времени, определяемый временем задержки блока 4 задержки и длительностью стробирующего импульса, отсутствует. Этот, сигнал устанавливает ЙВ -триггер 12 в единичное состояние, и по счетному входу устанавливается в такое же состояние Т-триггер 13. Через схему И 14 сигналы генератора 16, частота которых пропорциональна скорости сканирования, начинают заполнять счетчик 15, модуль пересчета которого выбран пропорциональным расстоянию между излучающим

2 и приемным 7 искателями и определяется в соответствии с формулой в=(— ), где tn — - ближайшее большее целое;

L длина базы, мм;

Т - период (по пути) генератора

16, мм.

После прохода дефекта в зону между излученным и отраженным ультразвуковыми лучами появляется импульс на выходе схемы 6 совпадения, и RSтриггер 12 устанавливается в нулевое состояние. При прерывании дефектом 18 ультразвукового луча, .направленного от излучающего искателя к противопо- ложной поверхности контролируемого объекта 17,f5 -триггер 12 повторно устанавливается в единичное состояние, и по счетному входу Т-триггер

13 срабатывает в нулевое состояние.

Заполнение счетчика 15 прекращается, а его значение пропорционально глубине залегания дефекта 18. Показания счетчика 15 могут быть поданы на цифровой регистратор.

При потере акустического контакта излучающим 2 н (или) приемным 7 искателем Т триггер 13 остается в единичном состоянии в течение времени, равного или превышающего время, необходимое для относительного перемещения дефектоскопа и объекта 17 контроля на расстояние, равное или превышающее базу искательной систе1089511

Составитель К.Царев

Техред Д.Мартяшова Корректор И. Эрдейи

Редактор И.Ковальчук

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130359 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2926/42

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мы. Как следствие этого, происходит переполнение счетчика 15, на выходе переполнения вырабатывается сигнал, свидетельствующиИ о потере акустического контакта, и цикл работы устройства повторяетСяе

Возможность разделения сигналов от внутренних дефектов и сигналов помех, вызванных нарушением акустического контакта, позволяет сокра5 тить количество ложных срабатываний, что повышает производительность и достоверность контроля.